CN101071218B - 液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器件，包括：第一基板以及与该第一基板相对并具有像素区域的第二基板；在所述第一基板上并对应于所述像素区域的滤色片层；在所述滤色片层上并具有凹槽的平整层；在所述平整层上的公共电极；在所述第二基板上的像素电极；以及在所述公共电极和像素电极之间的液晶层。

Description

液晶显示器件
本申请要求享有2006年5月9日提交的韩国专利申请No.2006-041601的优先权，在此引入其全部内容作为参考。 
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器件。
背景技术
直到最近，显示器件仍使用典型的阴极射线管(CRT)。目前，大量的努力致力于研发各种诸如液晶显示(LCD)器件、等离子显示面板(PDP)、场致发光显示器以及电致发光显示(ELD)的平板显示器，以作为CRT的替代物。在这些类型的平板显示器中，LCD器件具有许多例如分辨率高、重量轻、外形薄、结构紧凑以及功耗低的优点。
通常，LCD器件包括间隔分开并彼此相对的两个基板以及夹在两者之间的液晶层。两个基板包括彼此相对的电极，从而在电极之间施加的电压产生横跨液晶层间的电场。液晶层中液晶分子的排列根据所产生电场的强度改变以沿着所产生电场的方向排列，从而改变LCD器件的透光率。通过改变在各像素区域中产生电场的强度，LCD器件在构成该LCD器件的各自像素区域中显示图像。目前，LCD器件需要宽的视角。垂直取向(VA)模式LCD器件具有这些特点。VA模式LCD器件使用具有负介电各向异性的液晶分子和垂直摩擦的定向层。
图1为示出了相关技术的VA模式LCD器件的横截面图，以及图2为示出了图1的液晶分子排列的横截面图。
参照图1，VA模式LCD器件60包括阵列基板B1、滤色片基板B2以及在两者之间的液晶层14。
阵列基板B1包括在第一基板22上彼此交叉以限定出像素区域P的栅线和数据线(未示出)，以及与栅线和数据线相连接的TFT。该TFT包括栅极 30、半导体层34、源极36和漏极38。像素电极46设置在像素区域P中并与漏极38相连接。栅绝缘层32设置在栅极30上。钝化层40设置在源极36和漏极38上。
滤色片基板B2包括在第二基板50上的黑矩阵52和滤色片层。滤色片层包括在相对应像素区域P中的红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色片图案54a、54b和54c。公共电极56设置在滤色片层上。在公共电极56上设置有脊58。所述宽视角通过使用脊58来实现。
参照图2，当通过对公共电极56和像素电极46施加电压以产生电场时，在脊58附近的电场由于脊58而扭曲。扭曲的电场相对于脊58对称。液晶分子70也相对于脊58对称排列，并相对于脊58对称地形成第一畴D1和第二畴D2。因此，透过第一畴D1和第二畴D2的光受到补偿，从而减小了色偏，并加宽了视角。
图3A和3B为示出了图1的滤色片基板的制造方法的横截面图。
参照图3A，使用掩模工序在基板50上形成黑矩阵52。黑矩阵52具有对应于像素区域P的开口。通过相应的掩模工序，红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色片图案54a、54b和54c形成在相应的像素区域P中。
参照图3B，公共电极56形成在红、绿和蓝滤色片图案54a、54b和54c上。通过掩模工序，脊58形成在公共电极56上。
通过上述工序，对于黑矩阵，红、绿和蓝滤色片图案，以及脊使用五轮掩模工序而制造出该滤色片基板。
因为公共电极直接形成在滤色片图案上，公共电极具有反映滤色片图案的阶梯部分的阶梯部分。因此，当定向层(未示出)形成在公共电极上并摩擦时，在该阶梯部分附近造成缺陷。并且，由于该阶梯部分，阵列基板和滤色片基板之间的盒间隙也不均匀，并且因此难于确定注入在两个基板之间的液晶量。
并且，公共电极由非晶态的铟锡氧化物构成并具有埃数量级的厚度。因此，滤色片图案的颜料可通过公共电极56流出，并因此由该流出的颜料将污染液晶。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种液晶显示器件，其基本上消除了由于相关技术带来的一个或多个技术问题。
本发明的优点在于为液晶显示器件提供合适的液晶注入。
本发明的其它特征和优点将在以下说明书中加以阐述，并且一部分从该说明书中可显然获知，或者可以通过实施本发明而了解。本发明的目的和其它优点将通过在书面说明书、权利要求书以及附图中特别指出的结构实现和获得。
为了达到这些目的及其他优点以及根据本发明的目的，如此处所清楚阐明地，本发明提供一种液晶显示器件，包括：第一基板以及与该第一基板相对并具有像素区域的第二基板；在所述第一基板上并对应于所述像素区域的滤色片层；在所述滤色片层上并在所述像素区域中具有凹槽的平整层；在所述平整层上的公共电极；在所述第二基板上的像素电极；以及在所述公共电极和像素电极之间的液晶层。
在本发明的另一技术方案中，提供一种液晶显示器件的制造方法，包括：在第一基板上对应于像素区域形成滤色片层；在所述滤色片层上形成平整层，并部分地去除所述平整层的一部分从而形成凹槽，所述凹槽位于像素区域中；在所述平整层上形成公共电极；在所述第二基板上形成像素电极；以及粘结所述第一基板和第二基板，其中在所述公共电极和像素电极之间夹有液晶层。
在本发明的另一技术方案中，提供一种液晶显示器件，包括：第一基板以及与该第一基板相对并具有像素区域的第二基板；在所述第一基板上并对应于所述像素区域的滤色片层，该滤色片层具有阶梯部分；直接在所述滤色片层上并在所述像素区域中具有凹槽的平整层；在所述平整层上的公共电极；在所述第二基板上的像素电极；以及在所述公共电极和像素电极之间的液晶层。
应该理解，上面的概述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，意欲对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包含用来提供本发明进一步理解并结合进来组成本申请一部分的附图，示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1为示出了相关技术的VA模式LCD器件的横截面图；
图2为示出了图1的液晶分子排列的横截面图；
图3A和3B为示出了图1的滤色片基板的制造方法的横截面图；
图4为根据本发明的示例的实施方式的VA模式LCD器件的平面图；
图5和图6分别为沿着图4的V-V和Ⅵ-Ⅵ线提取的横截面图；
图7为示出了根据本发明的示例的实施方式的液晶分子排列的横截面图；
图8A到8D为示出了根据本发明的示例的实施方式的滤色片基板制造方法的横截面图；以及
图9A到9E和图10A到10E分别为沿着图4的V-V和Ⅵ-Ⅵ线提取的，示出了根据本发明的示例的实施方式的阵列基板制造方法的横截面图。
具体实施方式
下面详细参考本发明的优选实施方式，在附图中示出其实施例。
图4为根据本发明的示例的实施方式的VA模式LCD器件的平面图。
如图4所示，VA模式LCD器件的阵列基板B1包括在基板100上彼此交叉以限定出像素区域P的栅线104和数据线116，以及与栅线104和数据线116相连接的薄膜晶体管T。
该薄膜晶体管T包括栅极102、半导体层108、源极112和漏极114。像素电极122与漏极114相连接。
面对阵列基板B1的滤色片基板包括至少一个在像素区域P中的凹槽208。凹槽208形成在平整层中。通过形成凹槽208，液晶分子相对于凹槽208对称排列。凹槽208在水平面上可为圆形。
图5和图6分别为沿着图4的V-V和Ⅵ-Ⅵ线提取的横截面图。
参照图5和图6，阵列基板B1和滤色片基板B2彼此相对，且在阵列基板B1和滤色片基板B2之间夹入有液晶层250。
在第一基板100上数据线116与栅线(图4的104)交叉以限定出像素区域P。薄膜晶体管T在开关区域S。像素电极122在像素区域P中。
黑矩阵202在第二基板200上。黑矩阵202具有对应于像素区域P的开口。黑矩阵202对应于栅线、数据线116和薄膜晶体管T。滤色片层包括对应各自像素区域P的红、绿和蓝滤色片图案204a、204b和204c。
平整层206形成在滤色片层上以对具有滤色片层的滤色片基板B2进行平整。平整层206包括凹槽208。平整层206的上表面除了形成有凹槽208的部 分以外基本上是平坦的。
公共电极210在平整层206上。因为平整层206形成在滤色片层上，所以公共电极210在除了形成有凹槽208的部分以外基本上是平坦的。
当在像素电极122和公共电极210之间产生电场时，在凹槽208附近的电场相对于凹槽208扭曲。因此，电场相对于凹槽208对称地产生。
图7为示出了根据本发明的示例的实施方式的液晶分子排列的横截面图。在图7中，在基板200上示出了平整层206。
参照图7，当产生电场时，在凹槽208附近的电场由于凹槽208而扭曲。电场相对于凹槽208对称。液晶分子300也相对于凹槽208对称地排列，并相对于凹槽208对称地形成第一畴D1和第二畴D2。因此，与使用脊的相关技术相似，透过第一畴D1和第二畴D2的光受到补偿，从而减小了色偏并加宽了视角。
并且，因为具有凹槽208的平整层206形成在滤色片层上，可防止滤色片层的颜料流出。
另外，因为滤色片基板具有基本上平坦的表面，所以盒间隙基本上均匀，并且可确定在两个基板之间注入的液晶量。另外，当定向层形成在公共电极上并摩擦时，可防止由于阶梯部分造成的缺陷。
图8A到8D为示出了根据本发明的示例的实施方式的滤色片基板制造方法的横截面图。
参照图8A，通过掩模工序在基板200上形成黑矩阵202。黑矩阵202可包括铬/二氧化铬(Cr/CrO2)。黑矩阵202对应于栅线(图4的104)、数据线(图4的116)和薄膜晶体管(图4的T)。
通过掩模工序在具有黑矩阵202的基板200上顺序地形成红、绿和蓝滤色片图案204a、204b和204c。例如，在基板200上涂覆红色树脂并进行构图以在相应的像素区域P中形成红滤色片图案204a。以相似的方式，在相应的像素区域P中形成绿和蓝滤色片图案204b和204c。红、绿和蓝滤色片图案204a、204b和204c可与黑矩阵202重叠。
参照图8B，在红、绿和蓝滤色片图案204a、204b和204c上形成平整层206。平整层206可包括诸如感光丙烯酸树脂的感光有机材料。例如，可使用负型感光有机材料。掩模M设置在平整层206的上方。掩模M具有透过部分B1和 遮蔽部分B2。遮蔽部分B2设置在将要形成凹槽的位置。遮蔽部分B2在水平面上可为圆形。
使用掩模M进行曝光工序，因此平整层206对应于透过部分B1的部分被曝光，而对应于遮蔽部分B2的其它部分未被曝光。当平整层206由负型感光有机材料构成时，曝光的部分保留，而对未曝光的其它部分进行显影并去除。因此，未曝光的其它部分通过显影工序而去除。显影的量(厚度)可根据显影时间调整。例如，通过调整显影时间，对应于遮蔽部分B2的其它部分可部分地去除。因此，参照图8C，形成凹槽208。凹槽208在垂直横截面上可为半圆形。
参照图8D，公共电极210形成在平整层206上。公共电极210可包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)的透明导电材料。虽然图中未示出，定向层形成在公共电极210上并被摩擦。
通过上述工序，使用对于黑矩阵，红、绿和蓝滤色片图案，以及凹槽的五轮掩模工序制造出该滤色片基板。即使使用与相关技术相同的掩模制造滤色片基板时，也可获得如上所解释的优点。
图9A到9E和图10A到10E分别为沿着图4的V-V和Ⅵ-Ⅵ线提取的，示出了根据本发明的示例的实施方式的阵列基板制造方法的横截面图。
参照图9A和图10A，在基板100上沉积导电材料并使用掩模进行构图以形成栅极102和栅线(图4的104)。导电材料可包括铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、铝(Al)、铝合金(AlNd)、铜(Cu)和钛(Ti)。栅绝缘层106形成在具有栅极102的基板100上。
参照图9B和图10B，在栅绝缘层106上顺序地形成本征非晶硅层和掺杂硅层并使用掩模进行构图以形成有源层109和欧姆接触层110。有源层109和欧姆接触层110形成半导体层(图4的108)。
参照图9C和图10C，在具有半导体层的基板100上沉积导电材料并使用掩模进行构图以形成数据线116、源极112和漏极114。导电材料可包括铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、铝(Al)、铝合金(AlNd)、铜(Cu)和钛(Ti)。数据线116与栅线交叉以限定像素区域。
参照图9D和图10D，在具有数据线116的基板100上沉积有机绝缘材料以形成钝化层118。有机绝缘材料可包括苯并环丁烯(BCB)和丙烯酸树脂。通 过掩模对钝化层118进行构图以形成暴露漏极114的漏接触孔120。
参照图9E和图10E，在钝化层118上沉积透明导电材料并通过掩模进行构图以形成像素电极122。透明导电材料可包括诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和铟锡锌氧化物(ITZO)。像素电极122形成在像素区域。虽然图中未示出，定向层形成在具有像素电极122的基板100上并被摩擦。
通过上述工序，制造出阵列基板。
如上所解释地，平整层形成在滤色片层上并具有扭曲电场的凹槽。因此，可避免滤色片层中的颜料流出。并且，盒间隙基本上均匀并且可确定两个基板之间的液晶量。另外，当定向层形成在公共电极上并被摩擦时，可防止由于阶梯部分造成的缺陷。
显然对于熟悉本领域的技术人员来说，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改进和修改。因此，本发明意欲覆盖所有落入所附权利要求书及其等效物范围内的对本发明的改进和变形。

Claims (17)

1.一种液晶显示器件，包括：
第一基板以及与该第一基板相对并具有像素区域的第二基板；
在所述第一基板上并对应于所述像素区域的滤色片层；
在所述滤色片层上并在所述像素区域中具有凹槽的平整层；
在所述平整层上的公共电极；
在所述第二基板上的像素电极；以及
在所述公共电极和像素电极之间的液晶层，
其中所述平整层的上表面除了设置有所述凹槽的区域以外为平面，并且
其中所述公共电极具有由于所述平整层的所述凹槽而形成的凹槽。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述平整层直接与所述滤色片层接触。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述凹槽在水平面上为圆形。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，所述凹槽在垂直横截面上为半圆形。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，进一步包括在相邻的像素区域之间的黑矩阵。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器件，其特征在于，所述滤色片层与所述黑矩阵重叠并在重叠位置具有阶梯部分。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其特征在于，进一步包括在所述第二基板上彼此交叉的栅线和数据线，与所述栅线和数据线以及所述像素电极相连接的薄膜晶体管。
8.一种液晶显示器件的制造方法，包括：
在第一基板上对应于像素区域形成滤色片层；
在所述滤色片层上形成平整层，并部分地去除所述平整层的一部分从而形成凹槽，所述凹槽位于所述像素区域中；
在所述平整层上形成公共电极；
在所述第二基板上形成像素电极；以及
粘结所述第一基板和第二基板，
其中在所述公共电极和像素电极之间夹有液晶层，
其中所述平整层的上表面除了设置有所述凹槽的区域以外为平面，并且
其中所述公共电极具有由于所述平整层的所述凹槽而形成的凹槽。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述平整层直接与所述滤色片层接触。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述凹槽在水平面上为圆形。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述凹槽在垂直横截面上为半圆形。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括在相邻的像素区域之间形成黑矩阵。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述滤色片层与所述黑矩阵重叠并在重叠位置具有阶梯部分。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述第二基板上形成彼此交叉的栅线和数据线，与所述栅线和数据线以及所述像素电极相连接的薄膜晶体管。
15.一种液晶显示器件，包括：
第一基板以及与该第一基板相对并具有像素区域的第二基板；
在所述第一基板上并对应于所述像素区域的滤色片层，该滤色片层具有阶梯部分；
直接在所述滤色片层上并在所述像素区域中具有凹槽的平整层；
在所述平整层上的公共电极；
在所述第二基板上的像素电极；以及
在所述公共电极和像素电极之间的液晶层，
其中所述平整层的上表面除了设置有所述凹槽的区域以外为平面，并且
其中所述公共电极具有由于所述平整层的所述凹槽而形成的凹槽。
16.根据权利要求15所述的液晶显示器件，其特征在于，所述凹槽在水平面上为圆形。
17.根据权利要求15所述的液晶显示器件，其特征在于，所述凹槽在垂直横截面上为半圆形。
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